KR20090028416A

KR20090028416A - 전기 커넥터

Info

Publication number: KR20090028416A
Application number: KR1020080087680A
Authority: KR
Inventors: 미쓰오 고구치; 다쿠야 다카하시; 히로시 아키모토; 세이야 다카하시; 요시아키 이시야마
Original assignee: 니혼 고꾸 덴시 고교 가부시끼가이샤
Priority date: 2007-09-14
Filing date: 2008-09-05
Publication date: 2009-03-18
Also published as: JP2009070750A; US7614882B2; CN101388496B; TWI365573B; KR101002932B1; CN101388496A; TW200919845A; JP4417411B2; US20090075498A1

Abstract

본 발명에는, 전기 커넥터가 개시되어 있다. 접속 대상물은 각각 엣지를 가지고 있고, 그러한 엣지 상에는 도전부가 형성되어 있다. 전기 커넥터는, 접속 대상물의 엣지를 대향시킨 상태에서 접속 대상물의 도전부를 전기적으로 접속하기 위한 것이다. 전기 커넥터는, 전극 시트와, 가압부재와, 접속 유지수단을 갖추고 있다. 전극 시트는, 절연 시트와, 상기 절연 시트 상에 형성된 전극 패턴을 구비하고 있다. 가압부재는, 전극 시트와는 별도의 탄성체로 이루어지는 것이고, 압축되었을 때에 접속 대상물의 도전부 측으로 전극 패턴을 가압함으로써 상기 전극 패턴에 의해 접속 대상물의 도전부가 서로 접속되도록 설치되어 있다. 접속 유지수단은, 가압부재가 압축된 상태에서, 접속 대상물의 도전부 사이의 접속을 유지하도록 구성되어 있다.

Description

전기 커넥터{ELECTRICAL CONNECTOR}

본 발명은, 판자 모양 또는 시트 모양의 접속 대상물의 엣지(edge)를 대향시킨 상태에서 각각의 엣지에 형성된 도전부(導電部)를 전기적으로 접속하기 위한 전기 커넥터(電氣 connector)에 관한 것이다. 여기에서 판자 모양의 접속 대상물은 예를 들면 프린트 배선기판(print 配線基板)이고, 시트 모양의 접속 대상물은 예를 들면 플렉시블 플랫 케이블(flexible flat cable)이다.

일본국 공개실용신안 실공평1-19833호 공보에는, 플렉시블 플랫 케이블을 서로 전기적으로 접속하기 위한 접속부재를 구비하는 전기 커넥터가 개시되어 있다. 그 접속부재는, 실리콘 고무 시트와 그 실리콘 고무 시트 상에 직접 형성된 도전부로 이루어진다. 그러나 개시된 커넥터는, 단단한 회로기판을 서로 접속할 수는 없다. 또한 개시된 커넥터에는, 실리콘 고무 시트에 전단응력(剪斷應力)이 가해진 경우에 도전부가 손상되기 쉽다고 하 는 문제가 있다.

본 발명은, 회로기판도 접속할 수 있고 또한 전단응력에 대해서도 강한 전기 커넥터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 첫 번째 측면은, 판자 모양 대상물이나 시트 모양 대상물과 같은 접속 대상물을 전기적으로 접속하기 위한 전기 커넥터를 제공한다. 접속 대상물은 각각 엣지를 구비하고 있고, 이러한 엣지 상에는 도전부가 형성되어 있다. 전기 커넥터는, 접속 대상물의 엣지를 대향시킨 상태에서 접속 대상물의 도전부를 전기적으로 접속하기 위한 것이다. 전기 커넥터는, 전극 시트와, 가압부재와, 접속 유지수단을 갖추고 있다. 전극 시트는, 절연 시트와, 상기 절연 시트 상에 형성된 전극 패턴을 구비하고 있다. 가압부재는, 전극 시트와는 별도의 탄성체로 이루어진 것으로, 압축되었을 때에 접속 대상물의 도전부 측으로 전극 패턴을 가압함으로써, 상기 전극 패턴에 의하여 접속 대상물의 도전부를 서로 접속하도록 설치되어 있다. 접속 유지수단은, 가압부재가 압축된 상태에서, 접속 대상물의 도전부 사이의 접속을 유지하도록 구성되어 있다.

첨부된 도면을 참조하면서 하기의 최선의 실시예의 설명을 검토함으로써 본 발명의 목적이 정확하게 이해되고 또 그 구성에 대하여 보다 완전하게 이해될 것이다.

본 발명에 의하면, 가압부재를 이용하여 접속 대상물의 도전부 측으로 전극 패턴을 가압함으로써 접속 대상물 사이의 전기적 접속을 도모하도록 되어 있다는 점에서, 플렉시블 플랫 케이블과 같은 시트 모양의 접속 대상물 뿐만 아니라 단단한 회로기판과 같은 판자 모양의 접속 대상물도 접속할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 전극 시트와 가압부재를 별도로 구성함으로써 가압부재에 전단응력이 가해진 경우에도 전극 시트의 전극 패턴의 손상을 저감할 수 있다.

본 발명에 대해서는 다양한 변형이나 여러가지 형태로 실현할 수 있지만, 그 한 예로서, 도면에 나타나 있는 바와 같은 특정의 실시예에 대하여, 이하에 상세하게 설명한다. 도면 및 실시예는, 본 발명을 여기에 개시한 특정한 형태에 한정하는 것은 아니고, 첨부된 청구범위에 명시되어 있는 범위 내에 있어서 이루어지는 모든 변형예, 균등물, 대체예를 그 대상에 포함하는 것으로 한다.

도1을 참조하면 본 발명의 실시예에 의한 전기 커넥터는, 2개의 회 로기판(100, 110)을 전기적으로 접속하기 위하여 사용된다. 즉 본 실시예에 있어서는, 회로기판(100, 110)이 접속 대상물이다. 각 회로기판(100, 110)은, 회로기판(100, 110)의 엣지에 형성된 도전부를 구비하고 있다. 각 회로기판 상에는, 복수의 ＬＥＤ(light-emitting　diode)소자가 탑재되어 있다. 회로기판(100, 110)은, 섀시 또는 케이스(200)를 구비하는 장치에 부착되는 것이다.

도1 및 도2를 참조하면, 전기 커넥터는, 베이스 플레이트(310), 가압부재(320), 전극 시트(330) 및 록 부재(340)를 구비하고 있다.

베이스 플레이트(310)는, 케이스(200)에 부착되는 것으로, 가압부재(320)를 지지하기 위한 지지수단으로서 기능한다. 또, 본 실시예에 의한 베이스 플레이트(310)는 금속성이지만, 수지 등의 다른 재료로 구성되어 있더라도 좋다.

도2에 나타나 있는 바와 같이 베이스 플레이트(310)는, 판자 모양의 주부(主部)(311)과, 주부(311)의 길이방향(즉 z방향)에 있어서의 주부(311)의 양단부에 형성된 제1부위(第1部位)(312)를 구비하고 있다. 제1부위(312)의 각각은, 대략 C자 형상을 가지고 있고, 그 단부는 y방향을 따라 연장되어 있다. 각 제1부위(312)에는, 대략 C자 형상이 열려 있는 부분인 수납부(312a)와, x방향에 있어서 수납부(312a)보다 폭이 넓은 광폭부(312b)가 형성되어 있다. 다시 말하면, 각 제1부위(312)는, 수납부(312a) 및 광폭부(312b)로 이루어지는 대략 역T자 형상의 개구부를 형성하고 있다.

본 실시예에 의한 베이스 플레이트(310)에는, 4개의 위치결정 돌기(316)가 일체로 형성되어 있다. 다만 위치결정 돌기(316)는, 베이스 플레이트(310)와 별도로 형성된 맞춤못(dowel)이더라도 좋다. 그 경우, 베이스 플레이트(310)에는 구멍이 형성되고, 그 구멍에 맞춤못이 각각 삽입된다.

도4, 8 및 9를 참조하면, 본 실시예에 의한 위치결정 돌기(316) 각각은, 주부(311)의 양면으로부터 돌출되어 있다. 위치결정 돌기(316)는 케이스(200)의 위치결정 구멍(202)에 삽입되고, 이에 의하여 베이스 플레이트(310)는 케이스(200)의 소정의 영역 상에 위치결정 된다.

본 실시예의 가압부재(320)는, 전극 시트(330)와는 별도의 탄성체인 동시에 절연체로 이루어진다. 본 실시예에 있어서, 가압부재(320)는, 실리콘 고무(silicon rubber)로 이루어진다. 가압부재(320)는, 실리콘 고무로 이루어지는 것에 한정되지 않고, 다른 재료로 구성되어 있더라도 좋다. 단지, 높은 방열특성을 가지는 재료로 이루어지는 것이 바람직하다.

도2, 4 및 6 내지 9를 참조하면, 가압부재(320)는, 메인 시트부(322)와, 메인 시트부(322)로부터 돌출된 돌출부(324)를 구비하고 있다. 돌출부(324)는, 서로 독립하여 변형 가능하고, 또한, 뒤에 상세히 설명하는 것 같이 전극 시트(330) 상에 형성된 도전선(導電線)에 각각 대응하고 있다.

도2를 참조하면, 도면에 나타낸 가압부재(320)에는, 위치결정 구멍(326)이 형성되어 있다. 이러한 위치결정 구멍(326)에 위치결정 돌기(316) 를 각각 삽입함으로써 가압부재(320)가 베이스 플레이트(310)에 부착된다. 본 실시예에 있어서는, x방향에 있어서의 위치결정 구멍(326) 사이의 거리는, x방향에 있어서의 위치결정 돌기(316) 사이의 거리와 같다. 가압부재(320)는, 압축되면, 그 반력으로서 탄성력을 제공한다.

도2를 참조하면, 전극 시트(330)는, 절연 시트(332)와 전극 패턴(334)을 구비하고 있다. 전극 시트(330)는, 가압부재와는 별도이다. 본 실시예의 전극 패턴(334)은, 각각 x방향으로 연장되는 복수의 도전선으로 이루어진다. 전극 패턴은, 절연 시트(332)의 표면상에 형성되어 있고, 절연 시트(332)의 이면은 가압부재(320), 구체적으로는 돌출부(324)와 접촉된다. 본 실시예의 전기 커넥터가 사용될 때에는, 압축된 가압부재가 구비하는 독립하여 변형이 가능한 돌출부(324)에 의하여 도전선이 회로기판(100, 110)의 도전부에 대하여 눌려지고, 이에 의하여 도전부가 서로 접속된다.

도2를 참조하면, 전극 시트(330)에는, 4개의 위치결정 구멍(336)이 형성되어 있다. 이러한 위치결정 구멍(336)에 위치결정 돌기(316)를 각각 삽입함으로써 도4, 8 및 9에 나타나 있는 바와 같이 가압부재(320)를 사이에 둔 상태에서 전극 시트(330)는 베이스 플레이트(310)에 부착된다. 본 실시예에 있어서는, 위치결정 구멍(336)은, 위치결정 돌기(316)가 위치결정 구멍(336)에 각각 삽입되었을 때에 전극 시트(330)가 느슨한 부분(338)을 가지도록 설치된다. 상세하게는, 전극 시트(330)는, x방향에 있어서의 위치결정 구멍(336) 사이의 거리가 x방향에 있어서의 위치결정 돌기(316) 사이의 거리보다 커지게 되도록 설계되어 있다.

도2, 5 및 6을 참조하면, 본 실시예에 의한 록 부재(lock 部材)(340)와 상기한 베이스 플레이트(310)는, 가압부재(320)가 압축된 상태에서 회로기판(100, 110)의 도전부 사이의 접속을 유지하기 위한 접속 유지수단으로서 기능한다. 상세하게는, 본 실시예의 접속 유지수단, 즉 록 부재(340)와 베이스 플레이트(310)는, 회로기판(100, 110)의 엣지(103, 113)와 가압부재(320)를 지지하도록 구성되어 있다. 그 지지된 상태에 있어서는, 전극 시트(330)가 가압부재(320)와 회로기판(100, 110)의 엣지(103, 113) 사이에 삽입되어 있고, 가압부재(320)가 압축되어 있다. 그 결과, 가압부재(320)는 전극 시트(330)의 전극 패턴(334)을 회로기판(100, 110)의 도전부에 대하여 가압하게 된다.

록 부재(340)는 금속으로 이루어지지만, 수지와 같은 다른 재료로 구성하더라도 좋다.

도2에 나타나 있는 바와 같이 록 부재(340)는, 록 부재(340)의 길이방향(즉 z방향)에 있어서의 록 부재(340)의 양단에 형성된 제2부위(第2部位)(342)를 구비하고 있다. 제2부위(342)는, 각각 제1부위(312)와 결합하는 부분이다. 제2부위(342)의 각각은 대략 T자 형상을 가지고 있고, 그 단부는 y방향을 따라 연장되어 있다. 제2부위의 각각은, 수부(首部)(342a)와 두부(頭部)(342b)를 구비하고 있다. 두부(342b)는 x방향에 있어서 수부(342a)보다 크다. 상세하게는, 수부(342a)는 x방향에 있어서 수납부(312a) 보다 작고, 두부(342b)는 x방향에 있어서 수납부(312a)보다 크다. 도2로부터 이해되는 바와 같이 록 부재(340)는, 제2부위(342)가 제1부위(312)에 결합되어 있지 않은 상태에 있어서 ｙｚ평면에 있어서의 단면(斷面)으로서 대략 M자 형상을 가지고 있다. 이 Ｍ자 형상의 록 부재(340)는, 제2부위(342)가 제1부위(312)에 결합되었을 때에 y방향에 있어서 가압부재(320)를 압축하는 압력을 제공할 수 있다.

상세하게는, 록 부재(340)에는, 제1평면부(340a), 제2평면부(340b), 구멍(342c) 및 슬릿(340d)이 형성되어 있다. 제1평면부(340a)는, z방향에 있어서 록 부재(340)의 중심에 위치하고 있고, y방향과 직교하고 있다. 제2평면부(340b)는, 제1평면부(340a)와 평행하고, z방향에 있어서 록 부재(340)의 양단(兩端) 근방에 위치하고 있다. 제2평면부(340b)의 단부로부터는, 제2부위(342)가 각각 구부러져서 y방향으로 연장되어 있다. 구멍(342c)은 수부(342a)에 형성되어 있다. 슬릿(340d)은, z방향을 따라 연장되어 있다. 슬릿(340d)이 록 부재(340)를 x방향에 있어서 기능적으로 2개의 부분으로 나눔으로써, 록 부재(340)는, 회로기판(100, 110)의 두께에 약간의 차이가 있더라도 그것을 흡수할 수 있다.

제1평면부(340a) 및 제2평면부(340b)는, 전기 커넥터의 자동조립공정에 적합하다. 상세하게는, 제1평면부(340a)에 의하면, 진공반송수단(도면에는 나타내지 않는다)을 사용하여 록 부재(340)를 반송하는 것이 용이하게 된다. 또한 제2평면부(340b)는, 평탄한 가압면을 가지는 가압 툴(加壓 tool)을 사 용하여 y방향을 따르는 힘을 가함으로써 용이하게 프레스 되기 쉽다.

도10 내지 12를 참조하면, 상기한 바와 같은 전기 커넥터를 복수 개 동시에 조립할 수 있다. 우선, 도10에 나타나 있는 바와 같이 베이스 플레이트(310)가 케이스(200) 상에 세트되고, 가압부재(320)와 전극 시트(330)가 대응하는 베이스 플레이트(310)에 부착된다. 계속하여 도11에 나타나 있는 바와 같이 위치결정 돌기(316)가 회로기판(100, 110)의 위치결정 구멍(107, 117)에 삽입되고, 이에 의하여 회로기판(100, 110)의 도전부가 전극 시트(330)의 전극 패턴(334)에 접촉된다. 계속하여 록 부재(340)는 진공반송수단을 사용하여 회로기판(100, 110)의 엣지(103, 113) 상으로 이송된다. 그 후에 복수의 록 부재(340)가 동시에 가압되고, 이에 의하여 도12에 나타나 있는 바와 같이 록 부재(340)는 대응하는 베이스 플레이트(310)에 대하여 록 된다.

록 부재(340)를 베이스 플레이트(310)로부터 빼는 때에는, 막대 모양의 툴(tool)을 록 부재(340)의 구멍(342c)에 삽입한 후, 그 막대 모양의 툴을 젖힘으로써 제1부위(312)와 제2부위(342)의 결합을 용이하게 해제할 수 있다.

록 부재(340)는, 도13에 나타나 있는 바와 같은 록 부재(340')로 변형하는 것으로 하여도 좋다. 도면에 나타낸 록 부재(340')에는, 슬롯(340d)보다 대체로 폭이 넓은 슬롯(340'd)이 형성되어 있다. 대체로 폭이 넓은 슬롯(340'd) 때문에, 제2평면부(340'b)는 대략 C자 형상이 되어 있다. 슬 롯(340'd)은 제1평면부(340'a) 내에 있어서 좁아지게 되어 있어, 이에 의하여 진공반송수단에 의한 록 부재(340')의 반송을 본 변형예에도 용이하게 적용할 수 있다.

가압부재(320)를 지지하기 위한 지지수단으로서 베이스 플레이트(310)를 대신하여 케이스(210)나 섀시를 사용하는 것으로 하여도 좋다. 그 경우, 베이스 플레이트(310)는 생략할 수 있다. 케이스(210)에는, 결합구멍(212)과 위치결정 돌기(214)가 형성되어 있다. 각 결합구멍(212)은, 대략 역T자 형상을 가지고 있다. 결합구멍(212)의 폭이 좁은 부분 사이의 ｚ방향에 있어서의 거리는, 결합구멍(212)의 폭이 넓은 부분 사이의 ｚ방향에 있어서의 거리보다 크다. 도1 및 14로부터 분명하게 나타나 있는 바와 같이, 결합구멍(212)은 제1부위(312)로서 기능한다. 위치결정 돌기(214)는, 위치결정 구멍(326), 위치결정 구멍(336) 및 위치결정 구멍(107, 117)에 삽입된다. 결합구멍(212)에 대하여 록 부재(340)의 제2부위(342)를 결합시킴으로써, 본 변형예의 전기 커넥터를 조립할 수 있다.

상기한 접속 대상물은 회로기판(100, 110)이었지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 플렉시블 플랫 케이블과 같은 시트 모양의 접속 대상물도 본 발명에 의한 전기 커넥터로 접속할 수 있다.

본 발명은 2007년 9월 14일에 일본국 특허청에 제출된 일본국 특허출원 제2007-240173호에 의거하고 있어, 그 내용을 참조함으로써 본 명세서의 일부를 형성한다.

본 발명의 최선의 실시예에 대하여 설명하였지만, 당업자에게는 명백하듯이, 본 발명의 정신을 일탈하지 않는 범위에서 실시예를 변형하는 것이 가능하고, 그러한 실시예는 본 발명의 범위에 속하는 것이다.

도1은, 본 발명의 실시예에 의한 전기 커넥터를 나타내는 분해 사시도이다. 또, 도1에는, 케이스의 일부 및 회로기판도 나타나 있다.

도2는, 도1의 전기 커넥터만을 나타내는 분해 사시도이다.

도3은, 도1의 전기 커넥터를 나타내는 평면도이다. 여기에서 록 부재는, 생략되어 있다.

도4는, 도3의 전기 커넥터를 IV-IV선을 따라 나타내는 단면도이다. 여기에서 록 부재는 생략되어 있다.

도5는, 도1의 전기 커넥터를 나타내는 평면도이다.

도6은, 도5의 전기 커넥터를 VI-VI선을 따라 나타내는 단면도이다.

도7은, 도6의 전기 커넥터 중 VII선으로 둘러싸인 부분을 나타내는 확대 단면도이다.

도8은, 도5의 전기 커넥터를 VIII-VIII선을 따라 나타내는 단면도이다.

도9는, 도8의 전기 커넥터 중 IX선으로 둘러싸인 부분을 나타내는 확대 단면도이다.

도10은, 도1의 전기 커넥터의 설치공정을 나타내는 사시도이다.

도11은, 도10의 설치공정에 계속되는 설치공정을 나타내는 사시도이다.

도12는, 도11의 설치공정에 계속되는 설치공정을 나타내는 사시도이 다.

도13은, 도1의 록 부재의 변형예를 나타내는 사시도이다.

도14는, 도11의 전기 커넥터의 변형예를 나타내는 사시도이다. 여기에서, 변형예는 도1의 베이스 플레이트를 구비하고 있지 않다.

Claims

접속 대상물의 엣지(edge)를 대향시킨 상태에서 각각의 엣지에 형성된 도전부(導電部)를 전기적으로 접속하기 위한 전기 커넥터(電氣 connector)로서,

절연 시트(絶緣 sheet)와 상기 절연 시트 상에 형성된 전극 패턴(電極 pattern)을 구비하는 전극 시트(電極 sheet)와,

상기 전극 시트와는 별도의 탄성체로 이루어지는 가압부재로서, 압축되었을 때에 상기 접속 대상물의 상기 도전부 측으로 상기 전극 패턴을 가압함으로써 당해 전극 패턴에 의하여 상기 접속 대상물의 상기 도전부를 서로 접속하도록 설치된 가압부재와,

상기 가압부재가 압축된 상태에서, 상기 접속 대상물의 상기 도전부 사이의 접속을 유지하도록 구성된 접속 유지수단을

구비하는 전기 커넥터.
제1항에 있어서,

상기 접속 유지수단은, 상기 전극 시트를 상기 가압부재와 상기 접속 대상물의 상기 엣지 사이에 삽입한 상태에서 상기 접속 대상물의 상기 엣지와 상기 가압부재를 지지하도록 구성되어 있는 전기 커넥터.
제2항에 있어서,

상기 접속 유지수단은,

제1결합부가 형성된 지지수단으로서, 상기 전극 시트 및 상기 접속 대상물의 상기 엣지를 상기 가압부재 상에 배치한 상태에서 상기 가압부재를 지지하도록 설치된 지지수단과,

상기 접속 대상물을 상기 엣지 상에 배치한 상태에서 상기 제1결합부와 결합하는 제2결합부가 형성된 록 부재를

구비하고 있는 전기 커넥터.
제3항에 있어서,

상기 지지수단에는, 위치결정 돌기가 형성되어 있고,

상기 전극 시트에는, 상기 위치결정 돌기에 대응하는 위치결정 구멍이 형성되어 있고,

상기 위치결정 구멍은, 상기 위치결정 돌기를 상기 위치결정 구멍에 삽입했을 때에 상기 전극 시트가 느슨해 지도록 배치되어 있는 전기 커넥터.
제3항에 있어서,

상기 제2결합부는, 제1방향에 있어서의 상기 록 부재의 양단에 형성된 2개의 제2부위를 구비하고 있고,

상기 록 부재는, 상기 제2결합부가 상기 제1결합부에 결합되어 있지 않은 상태에 있어서 상기 제1방향과 직교하는 제2방향과 상기 제1방향으로 규정된 평면에 있어서의 단면으로서 대략 M자 형상을 가지는 것 같은 특정한 형상을 가지고 있고,

상기 제1결합부는, 상기 제2부위와 결합하기 위한 2개의 제1부위를 구비하고 있는 전기 커넥터.
제5항에 있어서,

상기 제1부위의 각각은, 대략 C자 형상을 가지고 있고, 또한, 상기 대략 C자 형상이 열려 있는 부분으로서 수납부를 구비하고 있고,

상기 제2부위의 각각은, 대략 T자 형상을 가지고 있고, 또한, 상기 제1방향 및 상기 제2방향의 쌍방과 직교하는 제3방향에 있어서 상기 수납부보다 작은 수부(首部)와 상기 제3방향에 있어서 상기 수납부보다 큰 두부(頭部)를 구비하고 있는 전기 커넥터.
제5항에 있어서,

상기 록 부재에는, 제1평면부 및 제2평면부가 형성되어 있고,

상기 제1평면부는, 상기 제1방향에 있어서 상기 록 부재의 중심에 위치하고 있고,

상기 제2평면부는, 상기 제1방향에 있어서 상기 제2부위의 내측에 위치하고 있는 전기 커넥터.
제1항에 있어서,

상기 전극 패턴은, 복수의 도전선을 구비하고 있고,

상기 가압부재는, 메인 시트부와, 상기 메인 시트부에서 돌출된 복수의 돌출부를 구비하고 있고,

상기 돌출부는, 상기 도전선에 각각 대응하고 있는 전기 커넥터.